[發(fā)明專利]一種高精度實(shí)時(shí)計(jì)畝儀算法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410339556.3
• 申請(qǐng)日: 2014-07-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104102841B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周玉巧;張?chǎng)?/a>;陳智也;陳進(jìn);薛揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天澤信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00
• 代理公司: 南京君陶專利商標(biāo)代理有限公司32215
• 代理人: 奚勝元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一種高精度實(shí)時(shí)計(jì)畝儀算法涉及一種計(jì)畝儀，尤其是一種基于GPS經(jīng)緯度的高精度實(shí)時(shí)計(jì)畝儀算法，適用于統(tǒng)計(jì)農(nóng)業(yè)收獲機(jī)作業(yè)的實(shí)時(shí)面積。

背景技術(shù)

隨著農(nóng)業(yè)聯(lián)合收獲機(jī)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的農(nóng)民樂(lè)于將其應(yīng)用到農(nóng)田的收割中，從而使得國(guó)內(nèi)目前的農(nóng)作物收割基本上實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化作業(yè)。但是盡管農(nóng)業(yè)收獲機(jī)作業(yè)提到了收割的效率，現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)收獲機(jī)有的缺少一個(gè)能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算收割的土地面積的儀表，有的計(jì)算實(shí)時(shí)收割的土地面積的儀表的精度誤差大。

現(xiàn)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)下，農(nóng)業(yè)收獲機(jī)作業(yè)面積統(tǒng)計(jì)不僅對(duì)于掌握收割地塊的農(nóng)作物產(chǎn)量至關(guān)重要，而且也是收割機(jī)主進(jìn)行收費(fèi)的依據(jù)，所以對(duì)收割機(jī)作業(yè)面積的高精度實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)即成為目前精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的迫切需求。

目前對(duì)收獲機(jī)作業(yè)面積的統(tǒng)計(jì)方法大致有以下幾種：

第一種也是最原始的最傳統(tǒng)的農(nóng)田面積統(tǒng)計(jì)方法，它就是使用皮尺圍繞田塊周圍直接測(cè)量，這種方法簡(jiǎn)單實(shí)用，但只適用于小面積的矩形田塊，對(duì)于大面積的田塊，則費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且容易出錯(cuò)，而且也難以測(cè)量不規(guī)則田塊的面積。

第二種是在收獲機(jī)上安裝一個(gè)數(shù)據(jù)采集傳感器，利用該傳感器檢測(cè)車輪向前的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，采集收獲機(jī)向前運(yùn)行的距離，車輛沒(méi)旋轉(zhuǎn)一圈，向前運(yùn)行了車輪的一個(gè)周長(zhǎng)，依次累加這些數(shù)據(jù)，從而獲得運(yùn)行的總距離，再乘以收獲機(jī)的寬度，即可計(jì)算出收獲機(jī)收割的總面積，并將此總面積根據(jù)面積與畝數(shù)換算公式轉(zhuǎn)換成農(nóng)田的畝數(shù)，即可得到收獲機(jī)收割的總畝數(shù)。這種計(jì)算方法雖然能夠?qū)崟r(shí)統(tǒng)計(jì)收割面積，但由于收獲機(jī)在作業(yè)時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)打滑的情況，從而使得根據(jù)車輪的旋轉(zhuǎn)次數(shù)推算出的前進(jìn)距離與實(shí)際前進(jìn)距離之間產(chǎn)生誤差，而且采用該方式還需對(duì)收割機(jī)的相關(guān)結(jié)構(gòu)做改裝，比較費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)錢。

第三種統(tǒng)計(jì)作業(yè)面積的方法也是利用了GPS，它是由人工手持這種計(jì)畝器在收割作業(yè)前后繞這將要收割地塊走一圈，然后統(tǒng)計(jì)出面積，這種方法利用了GPS的便捷性，但統(tǒng)計(jì)作業(yè)面積的方式不夠便捷，實(shí)時(shí)性不高，且額外增加了收割機(jī)機(jī)主的工作量。

第四種統(tǒng)計(jì)作業(yè)面積的方式是在收割機(jī)上安裝通用GPS模塊和嵌入式控制系統(tǒng)，GPS 模塊實(shí)時(shí)解算收割機(jī)在收割作業(yè)過(guò)程中收割機(jī)所處位置的經(jīng)、緯度，嵌入式控制系統(tǒng)根據(jù)GPS 解算出的收割機(jī)相鄰兩位置的經(jīng)、緯度值計(jì)算出收割機(jī)前進(jìn)距離，將此測(cè)算出的前進(jìn)距離與收割機(jī)寬度相乘即可得收割機(jī)在這兩個(gè)測(cè)算位置間的收割面積，這種方式較前面兩種方式其計(jì)算的精度有所提高，但是由于收獲機(jī)在收割過(guò)程中兩兩割幅之間經(jīng)常會(huì)存在重疊的區(qū)域，從而使得計(jì)算出的收割面積大于實(shí)際的收割面積，造成誤差，該誤差會(huì)隨著收割面積的增加而增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述不足之處提供一種高精度實(shí)時(shí)計(jì)畝儀算法，是一種基于GPS經(jīng)緯度的高精度實(shí)時(shí)計(jì)畝儀算法，無(wú)需對(duì)現(xiàn)有收獲機(jī)械做任何改動(dòng)，就可在收獲機(jī)工作時(shí)對(duì)收獲機(jī)所收割的面積進(jìn)行實(shí)時(shí)的高精度的統(tǒng)計(jì)，該算法簡(jiǎn)單、快捷、實(shí)時(shí)，而且具有較高精度。

一種高精度實(shí)時(shí)計(jì)畝儀算法是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種高精度實(shí)時(shí)計(jì)畝儀算法，包括以下步驟，

1）當(dāng)收獲機(jī)開(kāi)始作業(yè)時(shí)，首先按下顯示屏上的開(kāi)始收割的按鈕作為統(tǒng)計(jì)作業(yè)面積的開(kāi)始點(diǎn)，這時(shí)收割機(jī)通過(guò)其內(nèi)部安裝的通用GPS模塊采集收獲機(jī)所處位置的經(jīng)度、緯度、速度等相關(guān)參數(shù)，當(dāng)出現(xiàn)第一個(gè)速度大于N時(shí)，GPS模塊所上傳的經(jīng)度、緯度和速度信息被緩存到系統(tǒng)內(nèi)存中作為第一個(gè)有效的收割起始點(diǎn)，記為P1點(diǎn)，其經(jīng)度記為L(zhǎng)on1，緯度記為L(zhǎng)at1，速度記為V1，上傳參數(shù)的時(shí)間為T1；

2）GPS模塊根據(jù)預(yù)先設(shè)定的上傳時(shí)間間隔，采集并上傳下一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)TempP的經(jīng)度、緯度、速度等相關(guān)數(shù)據(jù)，上傳參數(shù)的時(shí)間為TempT，對(duì)GPS模塊所上傳的經(jīng)度TempLon、緯度TempLat、速度TempV進(jìn)行篩選，將符合篩選條件的數(shù)據(jù)點(diǎn)記為P2點(diǎn)，其經(jīng)度記為L(zhǎng)on2，緯度記為L(zhǎng)at2，速度記為V2，上傳參數(shù)的時(shí)間為T2；如果不滿足篩選條件，則該點(diǎn)將被剔除，直到找到符合篩選條件的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)點(diǎn)為止；

3）以P1點(diǎn)和P2點(diǎn)為矩形的中心線，以收獲機(jī)的車身寬度為矩形的寬生成矩形R1；

4）采用步驟2）相同的判斷依據(jù)確定第三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)P3，其經(jīng)度記為L(zhǎng)on3，緯度記為L(zhǎng)at3，速度記為V3，上傳參數(shù)的時(shí)間為T3；

5）以P2點(diǎn)和P3點(diǎn)為矩形的中心線，以收獲機(jī)的車身寬度為矩形的寬生成矩形R2；